三元复合驱分质注入工具的结构优化

三元复合驱分质注入工具的结构参数较多,多因素多水平的问题往往会造成结构参数难以确定。通过数值模拟和正交实验设计相结合的方法,分析了5因素4水平、共计16组的分质注入工具结构对平均应变速率和压力损失的影响;并利用极差和方差分析方法对影响结果进行了分析,确定出了最优分质注入工具结构参数,即扩散角尺寸1 mm、扩散角45°、圆柱段直径?4 mm、圆柱段长度2 mm、收缩段半径?10 mm。该优化研究为工具结构优化设计提供了技术指导。

三元复合体系分质分压注入的室内实验研究

针对大庆油田二类油层实施三元复合体系驱分质分压注入技术，以改善由于地层非均质性导致的各层注入不平衡的问题，在室内进行分质分压注入的岩心驱油实验，为该项技术的推广应用提供依据。将强碱、弱碱三元复合体系原样及其流经偏心配注器后黏度降解20％、35％、50％的三元复合体系，在渗透率分别是200×10^-3μm^2、300×10^-3μm^2、400×10^-3μm^2三管并联非均质岩心上进行笼统注入与分质分压注入驱油实验。实验结果表明：强碱体系分质注入和弱碱体系分压注入驱油效果都好于相同体系的笼统注入，与笼统注入相比中低渗透层中的剩余油可以更好地被动用，其中分质注入的最高注入压力要低于笼统注人压力；而分压注人的最高注入压力高于笼统注入压力。流经偏心配注器的三元复合体系溶液性能与二类油层具有良好的适应性，可以达到提高原油采收率的目的。

大庆油田二三类油层三元复合驱分质分压注入技术研究

矿场试验表明:三元复合驱比水驱提高采收率高20个百分点。对于非均质性严重的大庆油田二三类油层,三元液沿着高渗透层突进,中低渗透层动用程度较低,影响了整体驱油效果。对此,在聚驱分注工艺基础上,发展研究了三元复合驱分质分压注入技术,研制了高节流低粘损压力调节器、高调节范围低压力损失分子量调节器及全过程偏心配注器,实现高渗透层段注入量及中低渗透层段分子量的双重控制;分注管柱与水驱工艺完全兼容,水驱、三元驱转换时无需更换管柱,节省了开发成本。307口井现场应用表明:该技术一次投捞成功率95.6%,2-3层平均单井测调时间3天左右,可提高油层动用程度8%左右。

河南油田聚合物地面分质分压注入工艺技术

随着注聚区块的不断开发,河南油田注聚井况越来越复杂,油藏非均质性严重,层间矛盾突出,渗透率级差大,因此,研究应用了聚合物地面分质分压注入工艺技术。通过同心双管分注管柱封隔地层,形成三个独立的注水通道,对高渗透地层安装低剪切配注器,产生节流压差,控制流量;对低渗透层安装定量剪切配注器,增加聚合物黏损率,降低聚合物分子量,使聚合物分子量与地层渗透性能匹配;试验表明,注聚工艺不仅简化了测试调配工艺、缩短了测试时间、降低测试费用,还真正做到了测试调配的及时、准确,保证了地质方案的时效性,提高了聚合物分注的驱油效果。

三元复合驱多向分质注入技术研究及应用

针对高相对分子质量三元复合溶液无法同时注入高、中、低渗透率油层的问题,开展了三元复合驱多向分质注入技术研究及应用。利用机械剪切三元复合溶液中聚合物分子链的方法研制出平面和纵向分质注入工具;通过“双曲线+梯形口”型相对分子质量调节元件和多级射流槽结构相对分子质量调节元件的设计,研制出平面和纵向相对分子质量调节器。平面和纵向分质注入工具形成了多向分质注入技术,实现溶液相对分子质量的调节;平面和纵向相对分子质量调节器解决了相同相对分子质量三元复合溶液无法适用各井开采不同渗透率油层和单井同时开采高、中、低渗透率油层的问题。截至2017年5月,现场应用7口井,数据表明中、低渗透率油层动用明显,高渗透率油层相对注入量由原来的73. 5%降至53. 2%,低效、无效循环得到有效控制。三元复合驱多向分质注入技术的研究及应用,为不同渗透率油层的注入需求提供了技术支持。

高分子聚合物相对分子质量控制装置的设计与应用

在聚合物分层注入技术取得显著效果的同时,驱油过程中聚合物相对分子质量匹配问题也日益尖锐。基于聚合物机械降解原理,设计了一种新型多孔材料聚合物相对分子质量调节装置,可以实现井间聚合物溶液分质注入的目的,在实现相对分子质量有目的性调控前提下,流体流经该装置时受到的剪切力是均匀的,得到的相对分子质量也是相同的,解决了注入聚合物相对分子质量均匀匹配的问题。

分质分压注聚技术在双河油田的试验

双河油田目前注聚单元大多为二类储量油藏,由于非均质性严重,中低渗透层动用程度较低,影响了聚驱效果。油套分注工艺虽然能一定程度上减缓层间矛盾,但油套压差过大会降低高渗透层注聚质量、堵塞中低渗透层,因而聚驱效果有限。为此,借鉴大庆油田双泵双管分质分注技术,在双河油田Ⅲ油组优选了两口注聚井实施分质分压注聚试验,实施后注入剖面得到有效改善,并取得较好的增油降水效果。

大庆油田聚合物驱分注工艺现状

根据大庆油田不同开发阶段的需要,形成了3种成熟配套的聚合物驱分注工艺技术。同心分注技术,其井下管柱采用单管同心分注形式,通过同心配注器对分层注入压力的调节,控制各个层段的注入量。偏心分注工艺,其井下管柱采用单管偏心分注形式,通过偏心配注器形成足够的节流压差,调节注入压力,控制限制层注入量。分层分质注入工艺,其井下管柱采用单管偏心形式,通过分子量调节器或压力调节器,控制注入层段的分子量或注入量。同时,详细阐述了这3种分注工艺技术的工艺原理、技术参数、应用规模以及效果等。依据油田实际的注聚阶段,提出了合理的分注时机与原则,并制定了不同的测试周期。此外,针对不同的油层类型,指出了选择分注技术的原则。最后,根据大庆油田的实际情况,对聚合物驱分注工艺技术未来发展方向与攻关思路进行了探讨,认为小卡距聚合物分注技术与聚合物驱分注井高效测调技术应是重点攻关方向。

分注技术在两三结合区块的应用

三类油层的地质储量占萨北油层总储量的四分之一,其主要特点是渗透率低,层间差异大,依靠水驱开发难度大,增储能力有限。本文的目的是通过分析分质分压技术原理及管柱适应性,结合两三结合区块的应用效果,总结经验,为高含水后期进一步挖潜打好理论基础。

不同分子量聚合物驱油效果实验研究

分子量是影响聚合物驱油效果的关键因素之一,通过开展不同分子量聚合物溶液注入并联岩心驱油实验,分析不同分子量聚合物溶液对提高采收率和调驱效果的影响。结果表明,聚合物分子量越高,聚合物驱及后续水驱阶段的采收率提升幅度越大,越有利于提升最终采收率。针对非均质储层,较高分子量的聚合物溶液虽能在一定程度上提高最终采收率,但过高的注入压力以及向高渗透储层的分流趋势不利于提高非均质储层的整体动用程度。因此针对渗透率差异较大的储层有必要采取分质注入,在降低注入压力的同时,提高原油采收率。该研究对提高聚合物驱油效果具有重要意义。